【導(dǎo)讀】袈節(jié)蒁葿螄芁膀蚄螀芀莃薇聿艿蒅螂羅羋薇薅袁羋芇螁螇莇荿薃肅莆蒂蝿羈蒞薄薂袇莄莄螇袃羈蒆蝕蝿羀薈裊肈罿羋蚈羄羈莀襖袀羇蒃蚇螆肆薅葿肄肆芄蚅羀肅蕆蒈羆肄蕿螃袂肅艿薆螈肂莁螁肇肁蒃薄羃肀薆螀衿膀芅薃螅腿莈螈蟻膈薀薁肀膇芀袆羆膆莂蠆袁膅蒄裊螇膄薇蚇肆芄芆蒀芃莈蚆袈節(jié)蒁葿螄芁膀蚄螀芀莃薇聿艿蒅螂羅羋薇薅袁羋芇螁螇莇荿薃肅莆蒂蝿羈蒞薄薂袇莄莄螇袃羈蒆蝕蝿羀薈裊肈罿羋蚈羄羈莀襖袀羇蒃蚇螆肆薅葿肄肆芄蚅羀肅蕆蒈羆肄蕿螃袂肅艿薆螈肂莁螁肇肁蒃薄羃肀薆螀衿膀芅薃螅腿莈螈蟻膈薀薁肀膇芀袆羆膆莂蠆袁膅蒄裊螇膄薇蚇肆芄芆蒀芃莈蚆袈節(jié)蒁葿螄芁膀蚄螀芀莃薇聿艿蒅螂羅羋薇薅袁羋芇螁螇莇荿薃肅莆蒂蝿羈蒞薄薂袇莄莄螇袃羈蒆蝕蝿羀薈裊肈罿羋蚈羄羈莀襖袀羇蒃蚇螆肆薅葿肄肆芄蚅羀肅蕆蒈羆肄蕿螃袂肅艿薆螈肂莁螁肇肁蒃薄羃肀薆螀衿膀芅薃螅腿莈螈蟻膈薀薁肀膇芀袆羆膆莂蠆袁膅蒄裊螇膄薇蚇肆芄芆蒀芃莈蚆袈節(jié)蒁葿螄芁膀蚄螀芀莃薇聿艿蒅螂羅羋薇

　　

【正文】 額 td： 因 此應(yīng)布置兩臺機(jī)床同時完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺機(jī)床時， 即能滿足生產(chǎn)要求 工序 16：兩側(cè)窗口面上螺紋攻絲 機(jī)動時間 tj： 輔助時間 tf：參照鉆孔輔助時間，取裝卸工件輔助時間為 ，工步輔 42 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 助時間為 。則 k：參照鉆孔 k值，取 單間時間定額 td： 因此布置一臺機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。 工序 17：頂面螺紋孔攻絲 機(jī)動時間 tj： 輔助時間 tf：參照鉆孔輔助時間，取裝卸工件輔助時間為 ，工步輔 助時間為 。則 k：參照鉆孔 k值，取 單間時間定額 td： 因此布置一臺機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。 43 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 44 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 45 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 46 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 47 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 48 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 49 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第二章 專用夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度。在加工汽車變速箱箱體零件時，需要設(shè)計專用夾具。 根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計內(nèi)容，需要設(shè)計加工工藝孔夾具及銑前后端面夾具各一套 。其中加工工藝孔的夾具將用于組合鉆床，刀具分別為兩把麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀對工件上的兩個工藝孔同時進(jìn)行加工。銑端面夾具將用于組合銑床，刀具為兩把硬質(zhì)合金端銑刀 YG8 對變速箱箱體的前后兩個端面同時進(jìn)行加工。 本夾具主要用來鉆、擴(kuò)、鉸兩個工藝孔 。這兩個工藝孔均有尺寸精度要求為 ，表面粗糙度要求，表面粗糙度為 ，與頂面垂直。并用于以后各面各孔加工中的定位。其加工質(zhì)量直接影響以后各工序的加工精度。本到工序為汽車變速箱體加工的第二道工序，加工到本道工序時只完 成了頂面的粗、精銑。因此再本道工序加工時主要應(yīng)考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度。 由零件圖可知，兩工藝孔位于零件頂面上，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并應(yīng)與頂面垂直。為了保證所鉆、鉸的孔與頂面垂直并保證兩工藝孔能在后續(xù)的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均勻。根據(jù)基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在選擇兩工藝孔的加工定位基準(zhǔn)時，應(yīng)盡量選擇上一道工序即粗、精銑頂面工序的定位基準(zhǔn)，以及設(shè)計基準(zhǔn)作為其定位基準(zhǔn)。因此加工工藝孔的定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇 頂面作為主要定位基面以限制工件的三個自由度，以兩個同軸的主要支承孔限制工件的兩個自由度，在用工件的一個端面作為輔助定位限制工件的另一個自由度。 為了提高加工效率，根據(jù)工序要求用兩把刀具對兩個 工藝孔同時進(jìn)行加工。同時為了縮短輔助時間，準(zhǔn)備采用氣動夾緊方式夾緊。 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、擴(kuò)、鉸加工，而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擴(kuò)和鉸的切削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力為準(zhǔn)。由《切削手冊》得： 50 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 鉆削力 F 鉆削力矩 式中： 當(dāng)用兩把刀具同時鉆削時： 本道 工序加工工藝孔時，工件變速箱箱體放在兩 V形塊上。依靠上面的活動鉆模板下降夾緊工件，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立計算無太大意義。只需連接兩 V 形塊的杠桿及固定杠桿的銷釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。 由于汽車變速箱的生產(chǎn)量很大，采用手動夾緊的夾具雖然結(jié)構(gòu)簡單，在生產(chǎn)中的應(yīng)用也比較廣泛。但因人力有限，夾緊受到限制。另外在大批量生產(chǎn)中靠人力頻繁的夾緊也十分勞累且生產(chǎn)率低下。因此本道工序夾具的夾緊動力裝置采用氣動夾緊。采用氣動夾緊，原始夾緊力可以連續(xù)作用，夾緊可靠 ，機(jī)構(gòu)可以不必自鎖。 本道工序夾具的夾緊元件選用兩短錐銷、活柱鉆模板。兩短錐銷分別在單活塞回轉(zhuǎn)式氣缸的活塞及心軸推動下進(jìn)入工件支承孔 中，從水平方向夾緊工件。但工件仍可繞氣缸心軸中心轉(zhuǎn)動?；钪@模板由氣缸帶動下降夾緊工件。 單活塞回轉(zhuǎn)氣缸結(jié)構(gòu)圖如下： 51 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 1—缸體 2—活塞桿 3—墊片 4—密封圈 5—活塞 6—墊圈 7—密封圈 8—導(dǎo)氣軸 9—導(dǎo)氣套 10—止推軸承 11—油環(huán) 12—滾針軸承 13—壓蓋 14—管接頭 其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)如下： 、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計 工藝孔的加工需鉆、擴(kuò)、鉸三次切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。根據(jù)工藝要求：工藝孔 分鉆、擴(kuò)、鉸三個工步完成加工。即先用 的麻花鉆鉆孔，根 據(jù) GB1141—84 的規(guī)定鉆頭上偏差為零，故鉆套孔徑為 即。 再用 標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔，根據(jù) GB1141—84的規(guī)定 的 尺寸為 ，故鉆套尺寸為 即。最后用 的標(biāo)準(zhǔn)鉸刀鉸孔，根據(jù) GB1141—84的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)鉸刀尺寸為 52 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 。 圖：快換鉆套 鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表： 襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示： 其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表： 53 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 鉆模板選用懸掛式鉆模板，在本夾具中選用的是氣動滑柱式鉆模板。利用夾具體內(nèi)安裝氣缸，使滑柱帶動升降板上升或下降由于氣缸始終作用故不需要自鎖機(jī)構(gòu)。 夾具體的設(shè)計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個整體。這些主要元件設(shè)計好后即可畫出夾具的設(shè)計裝配草圖。整個夾具的結(jié)構(gòu)見夾具裝配圖 2所示。 利用夾具在機(jī)床上加工時，機(jī)床、夾具、工件、刀具等形成一個封閉的加工系統(tǒng)。它們之間相互聯(lián)系，最 后形成工件和刀具之間的正確位置關(guān)系。因此在夾具設(shè)計中，當(dāng)結(jié)構(gòu)方案確定后，應(yīng)對所設(shè)計的夾具進(jìn)行精度分析和誤差計算。 由工序簡圖可知，本道工序由于工序基準(zhǔn)與加工基準(zhǔn)重合，又采用頂面為主要定位基面，故定位誤差 很小可以忽略不計。本道工序加工中主要保證兩工藝孔尺寸 及位置度公差 。本道工序 ，選用 GB1141—84鉸刀，直徑為 ，并采用鉆套， 鉸刀導(dǎo)套孔徑為 ， 外徑為同軸度公差為 。固定襯套采用孔徑為 ，同軸度公差為 。 該工藝孔的位置度應(yīng)用的是最大實體要求。即要求：（ 1）、各孔的實際輪廓受最大實體實效邊界的控制即受直徑為 的理想圓柱面的控制。（ 2）、各孔的體外作用尺寸不能小于最大實體實效尺寸 。（ 3）、當(dāng)各孔的實際輪廓偏離其最大實體狀態(tài)，即其直徑偏離最大實體尺寸 時可將偏離量補(bǔ)償給位置度公差。（ 4）、如各孔的實際輪廓處于 最小實體狀態(tài)即其實際直徑為 時，相對于最大實體尺寸 的偏離量為 ，此 54 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 時軸線的位置度誤差可達(dá)到其最大值 。即孔的位置度公差最小值為 。 ，由選用的鉸刀尺寸 滿足。 工藝孔的表面粗糙度 ，由本工序所選用的加工工步鉆、擴(kuò)、鉸滿足。 影響兩工藝孔位置度的因素有（如下圖所示）： （ 1）、 鉆模板上兩個裝襯套孔的尺寸公差： （ 2）、兩襯套的同軸度公差： （ 3）、襯套與鉆套配合的最大間隙： （ 4）、鉆套的同軸度公差： （ 5）、鉆套與鉸刀配合的最大間隙： 所以能滿足加工要求。 鉆鉸工藝孔的 夾具如夾具裝配圖 2 所示。裝卸工件時，將小車?yán)龅街Ъ?01上，小車帶有四個滾輪 04，可沿兩條圓柱導(dǎo)軌靈活移動。工件裝上后卡在三個斜塊 24中間。將小車連同工件推入夾具中時，螺釘 23起限位作用。小車由滑柱08及彈簧 21支承，夾緊工件時，小車可以壓縮彈簧而自動下降。由于本工序在頂面鉆鉸孔，除了頂面已經(jīng)加工以外，其余表面均尚未加工，為了保證所鉆鉸的孔與頂面垂直并保證兩工藝孔能在后續(xù)的孔系加工工序中使各主要支承孔的加工余量均勻，所以鉆鉸孔工序的定位選擇頂面作為主要定位基面以限制工件的三個自由度，以兩個同軸的主要支承孔限 制工件的兩個自由度，再用工件端面限制一個自由度。本夾具采用活柱鉆模板向下運(yùn)動夾緊工件，鉆模板裝在四根滑柱10 和 22 上，兩根對角安裝的滑柱 10 與氣缸活塞相連，滑柱下移時，既可夾緊工件，操作時，先接通氣缸使氣缸活塞及心軸推動兩個短錐銷進(jìn)入工件孔中，從水平方向夾緊工件。由于夾緊缸由彈簧 18 支承并安裝在滑柱上，當(dāng)活柱鉆模板下降夾緊工件時，錐銷連同氣缸可以和工件一起下降。心軸裝在滾針軸承及推力軸承上，即使水平方向已夾緊工件，但工件仍可繞心軸的中心轉(zhuǎn)動。當(dāng)滑柱 22 下降時，鉆模板、工件也一起下降并迫使小車下降，工件 則壓在兩個浮動 V形塊 06上，兩浮動 V形塊 06通過杠桿 07的轉(zhuǎn)動而實現(xiàn)自 55 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 位。加工完后，滑柱升起，由彈簧 21 將小車和工件托起，拉出小車即可卸下工件。 本夾具主要用來粗銑汽車變速箱箱體前后端面。由加工本道工序的工序簡圖可知。粗銑前后端面時，前后端面有尺寸要求 ，前后端面與工 。以及前后端面均有表面粗糙度要求 Rz50。 本道工序僅是對前后端面進(jìn)行粗加工。因此在本道工 序加工時，主要應(yīng)考慮提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度。同時應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。 在進(jìn)行前后端面粗銑加工工序時，頂面已經(jīng)精銑，兩工藝孔已經(jīng)加工出。因此工件選用頂面與兩工藝孔作為定位基面。選擇頂面作為定位基面限制了工件的三個自由度，而兩工藝孔作為定位基面，分別限制了工件的一個和兩個自由度。即兩個工藝孔作為定位基面共限制了工件的三個自由度。即一面兩孔定位。工件以一面兩孔定位時，夾具上的定位元件是：一面兩銷。其中一面為支承板，兩銷為一短圓柱銷和一削邊銷。 為了提高加工效率，現(xiàn)決 定用兩把銑刀對汽車變速箱箱體的前后端面同時進(jìn)行粗銑加工。同時為了縮短輔助時間準(zhǔn)備采用氣動夾緊。 本工序選用的定位基準(zhǔn)為一面兩孔定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面兩銷。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計主要是對短圓柱銷和短削邊銷進(jìn)行設(shè)計。 由加工工藝孔工序簡圖可計算出兩工藝孔中心距 Lg。 由于兩工藝孔有位置度公差，所以其尺寸公差為 所以兩工藝孔的中心距為 ，而兩工藝孔尺寸為 。 根據(jù)《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》削邊銷與圓柱銷的設(shè)計計算過程如下： 56 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） （ 1）、確定兩定位銷中心距尺寸 Lx及其偏差 Lx=Lg= （ 2）、確定圓柱銷直徑 d1及其公差